CN206003898U - 一种卷绕式电芯 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜的起始端叠置并卷绕而成的扁平状电芯，第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，第二极片的头部为空箔区且电连接有第二极耳；第一极片的起始端为第一起始端，第二极片的起始端为第二起始端，第二起始端到第二极耳之间的距离为第二极片头部；第二极片头部在扁平状电芯内部回折形成第二回折段，在扁平状电芯厚度方向上，第二回折段与所述第一极耳不重合。本申请通过对第二极片头部空箔区在电芯内部的弯折，弥补了电芯结构的不对称性，改善了电芯的变形。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种卷绕式电芯。
背景技术
目前市场上广泛应用的二次电池，都由二次电池的电芯和外壳组成。其中，电芯为活性部件，一般由正极极片、负极极片以及设置在正极极片和负极极片之间的隔膜层叠或者卷绕而成。正极片包括正极集流体及涂覆在正极集流体表面的正极活性物质；负极片包括负极集流体及涂覆在负极集流体表面的负极活性物质。
随着二次电芯商业化的发展，市场对电芯的要求越来越高，目前传统的卷绕方式中，如图1所示，由于极片头部或尾部空箔区的长度不同，影响电芯结构在厚度方向上对称性，从而引起电芯材料的膨胀不一致，造成电芯的变形。
针对现有技术的缺陷，特提出本申请。
实用新型内容
本申请的首要发明目的在于提出一种卷绕式电芯。
为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：
本申请涉及一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜的起始端叠置并卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，所述第二极片的头部为空箔区且电连接有第二极耳；
所述第一极片的起始端为第一起始端，所述第二极片的起始端为第二起始端，所述第二起始端到所述第二极耳之间的距离为第二极片头部；
所述第二极片头部在所述扁平状电芯内部回折形成第二回折段，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第一极耳不重合。
优选的，所述第一起始端到所述第一极耳之间的距离为第一极片头部，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第一极片头部不重合。
优选的，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第二极耳不重合。
优选的，所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，通过所述第二回折段的回折点且与所述电芯中线平行的线为第二弯折线；
所述第一隔膜的起始端到所述第二弯折线之间的距离为第一隔膜头部，所述第二隔膜的起始端到所述第二弯折线之间的距离为第二隔膜头部；所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部沿所述扁平状电芯宽度方向平行设置，或所述第一隔膜头部和所述第二隔膜头部在所述扁平状电芯内部回折形成隔膜回折部。
优选的，所述第一隔膜头部的长度和第二隔膜头部的长度均大于所述第二回折段的长度。
优选的，所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，通过所述第一弯折处且与所述电芯中线平行的线为第一弯折线；
所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述隔膜回折部与所述第一极耳不重合。
优选的，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述隔膜回折部与所述第一极耳和/或所述第二极耳均不重合。
优选的，所述卷绕式电芯末端设置有一段仅由所述第一隔膜和/或第二隔膜构成的隔膜收尾段。
优选的，所述第二回折段的回折方向与卷绕方向相同或相反。
优选的，所述第一极片为负极极片，所述第二极片为正极极片；或，所述第一极片为正极极片，所述第二极片为负极极片。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
本申请通过对第二极片头部空箔区在电芯内部的弯折，弥补了电芯结构的不对称性，改善了电芯的变形。
附图说明
图1为背景技术中卷绕式电芯结构示意图；
图2为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图3为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图4为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图5为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图6为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
图7为本申请某一具体实施方式中的卷绕式电芯结构示意图；
其中：
1-扁平状电芯；
10-第一极片；
101-第一起始端；
102-第一极片头部；
103-第一弯折处；
20-第二极片；
201-第二起始端；
202-第二极片头部；
203-第二回折段；
30-第一隔膜；
301-第一隔膜头部；
40-第二隔膜；
401-第二隔膜头部；
50-第一极耳；
60-第二极耳；
70-隔膜回折部；
80-隔膜收尾段。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本申请实施例涉及一种卷绕式电芯，包括由第一极片10、第一隔膜30、第二极片20、第二隔膜40的起始端叠置并卷绕而成的扁平状电芯，第一极片10的头部为空箔区且电连接有第一极耳50，第二极片20的头部为空箔区且电连接有第二极耳60；第一极耳50和第二极耳60在扁平状电芯的厚度方向上不重合；为了弥补电芯结构的不对称性，本申请对卷绕式电芯进行了如下改进：本申请将空箔区较长的极片进行回折，从了填补了另一个空箔区较短的极片在电芯内部所剩余的空间，从而改善了电芯结构的不对称性。
具体的，扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，第一极片10第一次发生弯折的位点为第一弯折处103，通过第一弯折处103且与电芯中线平行的线为第一弯折线；第一极片10的起始端为第一起始端101，第二极片20的起始端为第二起始端201；第二起始端201到第二极耳60之间的距离为第二极片头部202；第二极片头部202在扁平状电芯内部回折形成第二回折段203。其中，回折的方向可与卷绕方向相同或相反。
为了进一步增加电芯的对称性，第一极耳50和第二极耳60可分别位于电芯中线的两侧。
为了进一步增加电芯的对称性，通过第二回折段203的回折点且与电芯中线平行的线为第二弯折线，第二弯折线与第一弯折线沿电池中线对称设置。即，第二回折段203位于扁平状电芯的宽度方向上最内侧的一端，第二回折段203的回折点与第一弯折点到电芯中线的距离相等，从而可完全填补第一极片10在电芯内部所剩余的空间，提高电芯的不对称性。
在本申请实施例中，第二回折段203可任意设置，为了进一步减小电芯的厚度，提高电芯的能量密度，如图2所示，在扁平状电芯厚度方向上，第二回折段203与第一极耳50不重合，从而可避开电芯厚度最大的位置。
为了进一步减小电芯厚度，如图3所示，第一起始端到所述第一极耳之间的距离为第一极片头部102，在扁平状电芯厚度方向上，第二回折段203与第一极片头部102不重合，在本申请中，第一极片头部102是指第一起始端101到第一极耳50之间的距离，从而可使第二回折段203不与第一极片头部102的空箔区重合，进一步使电芯的厚度缩小。
为了进一步减小电芯厚度，如图4所示，在扁平状电芯厚度方向上，第二回折段203与第一极耳50和第二极耳60都不重合。
在本申请实施例中，隔膜的设计可与常规设计一样，以第一极片10、第一隔膜30、第二极片20、第二隔膜40的起始端依次叠置并进行卷绕，如图2～4所示，第一隔膜30的起始端到第二弯折线之间的距离为第一隔膜头部301，第二隔膜40的起始端到第二弯折线之间的距离为第二隔膜头部401；第一隔膜头部301与第二隔膜头部401沿扁平状电芯宽度方向平行设置，即卷绕在电芯内部空卷一周，形成4层的隔膜连续堆叠。
本申请实施例可通过对隔膜头部的长度进行设计，以减少隔膜的使用，节约原材料，如图5所示，第一隔膜头部301的长度和第二隔膜头部401的长度均小于第一弯折线与第二弯折线之间的距离。为了保证隔膜对极片的隔离效果，第一隔膜头部301的长度和第二隔膜头部401的长度均大于第二回折段203的长度。
本申请实施例第一隔膜头部301和第二隔膜头部401在扁平状电芯内部回折形成隔膜回折段70。如图6和7所示，第一极耳50到第一弯折线的距离小于第二极耳60到第一弯折线的距离，在扁平状电芯厚度方向上，隔膜回折部70与第二极耳60不重合，从而可进一步增加电芯的对称性。隔膜回折部70的回折方向可与卷绕方向相同或相反。
为了进一步减小电芯的厚度，如图7所示，在扁平状电芯厚度方向上，隔膜回折部与第一极耳50和第二极耳60均不重合。
在本申请实施例中，为了提高电芯的抗跌落性能，如图2～图7所示，在卷绕式电芯末端设置有一段仅由第一隔膜30和第二隔膜40构成的隔膜收尾段80，从而可增加裸电芯与包装铝箔间的摩擦力，可减少裸电芯主体在跌落过程中受到的冲击力，提高电芯的抗跌落性能。
在本申请实施例中，电芯的卷绕方向为逆时针或顺时针，根据电芯卷绕设备而定。
在本申请实施例中，当第一极片10为正极极片时，第二极片20为负极极片；或，当第一极片10为负极极片时，第二极片20为正极极片。优选的，第一极片10为正极极片时，第二极片20为负极极片，即第二极片为铜箔。根据设计的需要，第一隔膜可以和第二隔膜合为一条隔膜。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜的起始端叠置并卷绕而成的扁平状电芯，所述第一极片的头部为空箔区且电连接有第一极耳，所述第二极片的头部为空箔区且电连接有第二极耳；
其特征在于，所述第一极片的起始端为第一起始端，所述第二极片的起始端为第二起始端，所述第二起始端到所述第二极耳之间的距离为第二极片头部；
所述第二极片头部在所述扁平状电芯内部回折形成第二回折段，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第一极耳不重合。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一起始端到所述第一极耳之间的距离为第一极片头部，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第一极片头部不重合。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述第二回折段与所述第二极耳不重合。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，通过所述第二回折段的回折点且与所述电芯中线平行的线为第二弯折线；
所述第一隔膜的起始端到所述第二弯折线之间的距离为第一隔膜头部，所述第二隔膜的起始端到所述第二弯折线之间的距离为第二隔膜头部；所述第一隔膜头部与所述第二隔膜头部沿所述扁平状电芯宽度方向平行设置，或所述第一隔膜头部和所述第二隔膜头部在所述扁平状电芯内部回折形成隔膜回折部。
5.根据权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一隔膜头部的长度和第二隔膜头部的长度均大于所述第二回折段的长度。
6.根据权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线，所述第一极片第一次发生弯折的位点为第一弯折处，通过所述第一弯折处且与所述电芯中线平行的线为第一弯折线；
所述第一极耳到所述第一弯折线的距离小于所述第二极耳到所述第一弯折线的距离，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述隔膜回折部与所述第一极耳不重合。
7.根据权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，在所述扁平状电芯厚度方向上，所述隔膜回折部与所述第一极耳和/或所述第二极耳均不重合。
8.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯末端设置有一段仅由所述第一隔膜和/或第二隔膜构成的隔膜收尾段。
9.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二回折段的回折方向与卷绕方向相同或相反。
10.根据权利要求1～9任一权利要求所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一极片为负极极片，所述第二极片为正极极片；或，所述第一极片为正极极片，所述第二极片为负极极片。
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